葛洲坝低压空压机介绍及常见缺陷处理

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  摘要:葛洲坝电站低压气系统主要为机组提供制动用气、空气围带用气、廊道吹扫用气及风动工具用气等。低压空压机作为低压气系统的核心组件,对机组的稳定运行起着至关重要的作用。低压机的常见缺陷主要分为工作部件缺陷、电气回路缺陷、管路系统缺陷等,本文中所介绍缺陷分析及处理方式可作为实际工作中参考。
  关键词:气系统;低压机;缺陷
  1.低压机原理简介
  葛洲坝电站低压气系统主要为机组提供制动用气、空气围带用气、廊道吹扫用气及风动工具用气等。低压气系统核心组件为低压空压机,葛洲坝电站低压空压机采用飞和FHOG-75A型(大江电厂3台,二江电厂2台)及施耐德SRC75A型(大江电厂1台,二江电厂1台)喷油单螺杆式空压机。大气通过空气滤清器,去灰尘杂质后,由卸载阀控制进入空压机工作腔,随着蜗杆与两侧星轮片的啮合运行,空气被压缩,并在压缩过程开始时与喷入的润滑油混合,当混合气体被压缩到规定值时,通过单向阀进入油气分离器进行分离,在经最小压力阀,气冷却器,气水分离器送入使用系统中。
  空压机系统流程图
  1主机(压缩机)11回流管道
  节流孔21排气压力表2电动机12滤芯前
  压力表22气水分离器3空气滤清器13油位计23电磁放气阀(卸载阀)4卸载阀14加油塞24电磁阀(常闭)
  (加载阀)5容调阀15油气分离器
  放油塞25压力控制器6电接点温度计16油冷却器26卸载阀压力腔7油气分离器17油滤清器27油气分离器滤芯
  回油孔8油气分离滤芯18电磁断油阀28卸载阀吸入孔9最小压力阀19气冷却器29油滤清器压差开关10安全阀20球阀(排气阀)1.1气路系统
  气路系统包括:空气滤清器、卸载阀、空压机、油气分离器、最小压力阀、气冷却器、气水分离器等。
  1.1.1空气滤清器
  空气滤清器是清除空气中的微粒杂质的装置,由壳体和滤芯组成。
  1.1.2卸载阀
  卸载阀是控制压缩机空气进气量的阀门。卸载阀采用滑动截止阀结构,通过电气和气路调节系统控制启闭部件(滑动件)做往复运动,使空压机实现卸载←→加载的工作状态。
  1.1.3主机
  主机是空压机组的主要工作部件,螺杆式空压机主机是由机件、螺杆、星轮片及单向阀等组成。单螺杆空气压缩机因其力平衡性好、轴承负荷小,星轮片齿与螺杆螺旋槽极其精准的啮合副型线在运转中摩擦极小,所以磨损极微,寿命很长,其效率和噪音都优于其他回转式压缩机的同类参数。同时由于螺杆上有6个螺旋槽,对应配置的两个星轮体组件,将每个螺杆槽分隔为上下两个空间,各自实现吸气、压缩、排气过程,螺杆每旋转一周产生12个压缩循环,每分钟排气达36000次。
  1.1.4油气分离器
  油气分离器是把从主机出来的油气混合气体分离开来的一种装置,主要由筒体、粗分筒、油精分离滤芯、回油管组件等组成。主机排出的油气混合气切向进入筒体,沿筒内壁流动,在离心力作用下,油滴聚合在内壁上,然后油气混合气上返,油滴沉降。这样利用旋风分离法和上返分离法使绝大部分润滑油得以分离出来,并沉降到分离器底部(即油箱)。
  含有少量油雾的气体进一步流入精分离器滤芯时,滤芯对气体中的油雾进行过滤,进行精分离,形成的油滴下沉至滤芯底部,经回油管及节流片返回到空压机进气低压部分。而经过最小压力阀排出的气体是高品质的压缩气体。
  1.1.5最小压力阀
  最小压力阀是保证油气分离器中最小排气压力的阀门,由阀体、滤芯、筒体、弹簧等组成,联接在油气分离器筒体盖板上,其功能为:当空压机运行时(该阀处于关闭状态),阀前系统很快建立起润滑油所需的循环压力,确保主机的润滑。当滤芯内压力超过0.4MPa时,最小压力阀开启。最小压力阀设定开启压力,保证了主机正常的运行,另外还能防止卸载或停机时压缩空气倒流,损坏主机和滤芯。
  1.1.6气冷却器
  气冷却器是对压缩空气进行冷却的装置,FHOG-75A型空压机采用的是轻便高效板翅式冷却器,通过冷却风扇的冷却风,对空压机排出的压缩气进行冷却。
  1.1.7气水分离器
  气水分离器是用于分离压缩空气和水蒸气的装置,安装在空压机与储气罐连接的管路中。
  1.2油路系统
  油路系统包括:油箱(油气分离器底部)、油冷却器、油滤清器、断油阀。
  1.2.1油箱
  油箱是空压机的储油装置。油箱与油气分离器一体并位于油气分离器的下部,有加油塞、放油塞、油位计等。当空压机运转时,油气分离器中的气体,在最小压力阀的作用下,首先建立起压力,迫使润滑油通过油冷却器,再经过油滤清器,进入断油阀,从断油阀分三根管路对主机上、下喷油孔和机械密封部分供油,或分两根管路只对主机上下喷油孔供油,以带走空气在被压缩过程中所产生的热量,同时对主机工作腔进行润滑及密封,避免内泄漏。
  喷入压缩机的油与空气混合后被压缩,再通过排气单向阀重新进入油气分离器。
  1.2.2油冷却器
  油冷却器是对空压机润滑油进行冷却的装置。风冷机型油冷却器采用板翅式铝合金结构,其冷却方式和空气冷却器相同,用同一冷却风扇进行冷却,降低润滑油温度,保证机组的运转可靠稳定。
  1.2.3油滤清器
  油滤清器是对进入主机的油进行过滤的装置。油滤清器采用装有差压发讯器的滤芯组成,其功能是滤去油中颗粒、灰尘和杂质,保持润滑油的洁净,对星轮片和螺杆及机械密封的运转起保护作用。
  1.2.4断油阀
  断油阀是控制润滑油进入主机的阀门。在开机瞬间,主机高压区即时向断油阀端部供气,克服弹簧压力,推开浮动塞,打开断油阀阀芯,开始供油。机组运行时,断油阀保持常开状态。机组停机后,断油阀关闭,以防止油涌进机壳内。   2.设备缺陷分析及处理
  空压机设备缺陷按系统可分为:电气回路缺陷,工作部件缺陷,管路系统缺陷。
  2.1电气回路缺陷:
  2.1.1空压机无法启动:空压机无法启动缺陷大致可分为线路故障、保护动作、启动设备故障等。①保险丝烧坏:检修或更换;②断相缺相保护器动作:检查三相电源;③电压太低:检查电压;④过载继电器动作:拉下复位杆;⑤中间继电器故障:需检修或更换;⑥按钮接触不良:需检修或更换;
  2.1.2电机未进行“Y-△”型转换,运行指示灯不亮:电机正常工作程序为:按下起动钮后,起动指示灯亮,电机在“Y”型连接状态下起动运行,经延时25~35秒后,由“Y”型转“△”正常运行,运行指示灯亮,在电机起动的同时,少量空气从卸载阀的小孔吸入,在电机“△”正常运行时,电磁阀滞后得电,关闭放空阀,进入负载运行工作状态,压缩气体在油气分离器中建立起压力。因此,电机未进行“Y-△”转换,应该是时间继电器KT1损坏,需检查时间继电器KT1,确认损坏后更换。
  2.1.3在达到卸载延时后,仍未停车:低压空压机设置有延迟停机,若在机组卸载设定的延时时间内(4~6分钟)排气压力就降到压力控制器的下限负载压力时,空压机将重新恢复到负载状态运行。因此,若超过延迟卸载,应该是时间继电器KT2损坏,应检查KT2时间继电器,若损坏,应更换。
  2.1.4运转电流高:①电压太低,检查电压;②排气压力太高,检查排气压力;③油滤清器堵塞,检查油滤清器;④空压机主机故障:在判断主机故障时,应先手动盘车空压机,若手动盘车灵活,可排除主机故障;若手动盘车较紧,应拆卸主机调整星轮体同空压机气缸壁间隙,星轮体间隙调整时应注意星轮体与单螺杆啮合的斜面尺寸,若尺寸不合适需要打磨,间隙过小会导致机组过载,电流过大,间隙过大会导致机组工作效率低下,排气压力不足,因此,其间隙应控制在0.05mm-0.10mm。。
  2.1.5按下停车按钮,电机延时停车不符合规定:检查时间继电器KT3,若损坏,应更换。
  2.1.6油气温度高,温控动作停机:机组正常运行温度应该在75℃-100℃之间,机组冷却风扇在油温达到80℃时启动。如油温过高,首先应检查散热风扇是否启动,如未启动则检查风扇控制回路。油温过高还有其他六点可能存在的问题。①冷却效果不好:改善机房通风,清洁散热器散热面;②油冷却器内、外部表面堵塞:检查,清洗;③油位过低,油量不足:检查,加油,在停机状态下油位控制在“70”处;④断油阀故障(温度直线上升):在开机瞬间,主机高压区即时向断油阀端部供气,克服弹簧压力,推开浮动塞,打开断油阀阀芯,开始供油。机组运行时,断油阀始终是开着的。机组停机后,断油阀关闭,以防止油涌进机壳内。若断油阀故障,开机时,未开启,则油路不畅导致油温急剧上升,因此,应检查断油阀;⑤油滤清器堵塞(而油滤清器未发讯):滤清器堵塞导致油路不畅,油温过高,因此,应清洗或更换空气滤清器。
  2.2工作部件缺陷:
  2.2.1空压机不能满负载运转:①气路上压力超过空压机额定负载压力,压力控制器断开:不必采取措施,气管路上的压力低于压力控制器负载(复位)压力时,空压机会自动加载;②电磁阀失灵或电磁阀管路堵塞、泄露:电磁阀失灵导致油气分离器中的压缩空气无法进入卸载阀压力腔,电磁阀堵塞、泄露导致卸载阀压力腔压力不足,因而导致卸载阀无法开启,空压机无法满负载运转,此时应检查电磁阀及其管路;③压力控制器失灵或电磁放空阀失灵:排气压力超过额定排气压力(达到卸载压力)时,压力控制器触点打开,电磁阀断电,卸载阀关闭,电磁放空阀放空,最小压力阀关闭,空压机卸载。因此,如果空压机无法满负载运转,可检查压力控制器或者电磁放空阀;
  2.2.2已超过排气压力而空压机未卸载,安全阀已动作:①压力控制器整定值不适当:检查,调整;②与压力控制器相联接的管接头处漏气:检查,处理;③电磁阀失灵:电磁阀失灵未断电,空压机无法卸载。应检查电磁阀以及电磁阀与卸载阀之间连接管路;④卸载阀不关闭:卸载阀可能出现卡阻或卸载阀机构故障关闭不严,应拆卸检查;⑤电磁放空阀失灵:检查,必要时更换;
  2.2.3排气量排气压力低于规定值:①空气滤清器滤芯阻塞:空气滤清器滤芯阻塞导致油路不畅,应检查清洗或更换滤芯;②油气分离器与卸载阀间的控制管路上有泄漏:检查管路及连接处,若有泄漏,则需检修;③电磁放空阀失灵:拆卸空气过滤器与卸载阀之间连接管路,如在负载运行时漏气,则更换放气阀;④卸载阀不全开:卸载阀可能出现卡阻或卸载阀机构故障关闭不严,应拆卸检查;⑤安全阀泄漏:拆下检修或更换;⑥星轮体与缸体、单螺杆间隙过大:调整星轮体同空压机气缸壁间隙,星轮体间隙调整时应注意星轮体与单螺杆啮合的斜面尺寸,若尺寸不合适需要打磨,间隙过小会导致机组过载,电流过大,间隙过大会导致机组工作效率低下,排气压力不足,因此,其间隙应控制在0.05mm-0.10mm。
  2.3管路系统缺陷
  2.3.1从水气分离器排放的冷凝呈乳化状:①油位过高:检查,停机后放油至正常油位;②油气分离器滤芯处回油管接头中的节流孔阻塞:清洁节流孔;③油气分离器滤芯失效:检查,更换;④最小压力阀弹簧疲劳:更换弹簧。
  2.3.2停车后空气油雾从空气滤清器中大量喷出:①排气单向阀泄漏或损坏:检查,修理,如有必要则更换,并应同时更换空气滤清器滤芯;②断油阀泄漏或损坏:检查,修理,并更换空气滤清器滤芯;③放空阀未放空:检查:修理:更换;④最小压力阀泄漏:拆下检查阀片及阀座:修理或更换
  2.3.3加载后安全阀泄放:①安全阀失灵:检查,更换损坏的零部件;②最小压力阀机构故障(打不开):检查,必要时更换。
  3.结束语
  葛洲坝电站低压空压机是其气系统的重要组成部件,是机组停机时的刹车,检修时的动力源泉。其稳定运行关系到机组的可靠制动,关系到机组检修的顺利进行。其缺陷既可按电气回路系统、工作部件、管路系统分类,也可以按照明显缺陷和隐性缺陷分类,明显缺陷即是我们能够从外观上检查出的缺陷,如漏气、漏油、油位过低或过高等;隐性缺陷如油质乳化、工作部件过载、滤清器堵塞等,需要手动操作才能检查,这种缺陷需要维护人员定期进行检查,若未及时发现则可能酿成重大故障甚至影响到低压气系统的可靠性,因此,设备缺陷处理仍然是预防为主。
  参考文献:
  [1]螺杆式空气压缩机使用说明书.上海市飞和机械有限公司.
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